PL217447B1 - Sposób otrzymywania opatrunków hydrożelowych zawierających kompleks radiacyjnie degradowanego polisacharydu i srebra - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania opatrunków hydrożelowych zawierających kompleks kationowego polisacharydu ze srebrem.

Kationowe polisacharydy takie jak chitozan posiadające grupę aminową w swojej strukturze, wykazują właściwości antybakteryjne i antykancerogenne.

Również srebro charakteryzuje się właściwościami bakteriobójczymi i od dawna znajduje zastosowanie jako składnik różnego rodzaju materiałów opatrunkowych, między innymi na rany, w tym rany oparzeniowe i wrzody.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 151581 sposób wytwarzania opatrunków hydrożelowych z polimerów syntetycznych i naturalnych na drodze polimeryzacji i sieciowania. Opatrunki te charakteryzują się dużą elastycznością i dobrym przyleganiem do skóry co pozwala na wykorzystanie ich do opatrywania różnego rodzaju ran.

Z polskiego opisu patentowego nr 193744 znany jest sposób obniżania ciężaru cząsteczkowego chitozanu, polegający na tym, że chitozan lub jego sól, poddaje się napromieniowaniu dawką promieniowania jonizującego nie większą niż 200 kGy. W wyniku obniżenia ciężaru cząsteczkowego otrzymuje się chitozan o określonych właściwościach fizykochemicznych i biomedycznych, korzystnych z punktu widzenia jego zastosowania.

Ze zgłoszenia nr P-343203 znany jest żel opatrunkowy zawierający 1-4% wagowych poliwinylopirolidonu, 0,25-0,75% wagowych poliglikoluetylenowego, a resztę stanowi woda. W odmianie wynalazku żel opatrunkowy zawiera dodatkowo 0,2-0,5% agaru.

Z publikacji A. Kukiełka, E. Iller, A. G. Chmielewski, Z. Zimek, J. Michalik, J. Perlińska, H. Stupińska, W. Mikołajczyk, P. Starostka, G. Strobin, „RADIACYJNA DEGRADACJA RÓŻNYCH RODZAJÓW MAS CELULOZOWYCH Z PRZEZNACZENIEM DO WYTWARZANIA ICH POCHODNYCH” znane są sposoby radiacyjnej degradacji różnych rodzajów mas celulozowych z przeznaczeniem do wytwarzania ich pochodnych.

Próbki wybranych mas celulozowych wiskozowych: Alicell, Borregaard, Ketchikan, będących surowcami dla procesu wiskozowego i wytwarzania karbaminianu celulozy, oraz papiernicze masy celulozowe: brzozową i sosnową poddano ekspozycji strumienia wiązki elektronów o energii 10 MeV, którego moc zmieniano w akceleratorze linowym typu LAE 13/9. Pozwoliło to na zdeponowanie w masach poddawanych radiacyjnej obróbce różnych dawek energii. Doświadczenia wykonano dla dawek 5, 10, 15, 20 i 50 kGy.

Napromienione próbki mas celulozowych poddano badaniom strukturalnym i fizyko-chemicznym. W wybranych do badań masach wystąpiło obniżenie średniego stopnia polimeryzacji, lepkości granicznej i polidyspersji. Obserwowano też, nieznaczne obniżenie zawartości α-celulozy oraz obniżenie średniego stopnia polimeryzacji o około 45% przy 30% redukcji lepkości roztworu badanej masy w CED. Jednocześnie zawartość α-celulozy w masach wiskozowych utrzymuje się na poziomie 90%.

Publikacja R.Czechowska-Biskup, B.Rokita, S.Lotfy, P.Ulanski, J.M.Rosiak, Degradation of chitosan and starch by 360-kHZ ultrasound, Carbohydrate Polymers 60 (2005) 175-184 opisuje wykorzystanie promieniowania ultradźwiękowego do degradacji chitozanu, a zatem zupełnie innego rodzaju promieniowania niż promieniowanie wykorzystane do degradacji chitozanu w sposobie przedmiotowego wynalazku (w tym wypadku jest to wiązka elektronów).

Nieoczekiwanie, okazało się, iż sposobem według wynalazku możliwe jest otrzymanie opatrunków hydrożelowych o znacznie podwyższonych właściwościach antybakteryjnych.

Sposób otrzymywania opatrunków hydrożelowych, według wynalazku, polega na tym, że przygotowuje się kompleks kationowego polisacharydu, korzystnie chitozanu ze srebrem zaadsorbowanym z wodnego roztworu azotanu srebra przez zmieszanie AgNO3 z chitozanem w postaci proszku o średniej masie cząsteczkowej 40000 - 200000, wcześniej zdegradowanego radiacyjnie wiązką elektronów o energii 10 MeV przy stosowanych dawkach promieniowania w zakresie 10-100 kGy. Otrzymany roztwór miesza się, przefiltrowuje, a przemyty wodą destylowaną osad dodaje się do mieszaniny polimerów syntetycznych i naturalnych. Następnie otrzymany hydrożel poddaje się sieciowaniu radiacyjnemu dawką 20-30 kGy, korzystnie 25 kGy.

Zawartość srebra w kompleksie kationowego polisacharydu wynosi 1-10% wagowych masy polisacharydu, natomiast zawartość srebra w hydrożelu stanowi od 0,01% do 1% masy hydrożelu.

Badania własne Zgłaszającego, wykazały, że dodanie do znanego wcześniej hydrożelu kompleksu chitozanu degradowanego radiacyjnie ze srebrem, nieoczekiwanie, znacznie zwiększyło aktywność biologiczną materiału hydrożelowego otrzymanego sposobem według wynalazku.

PL 217 447 B1

Jest ona znacznie większa niż aktywność biologiczna opatrunków uzyskiwanych metodami tradycyjnymi czy też z zastosowaniem srebra w postaci roztworu srebra koloidalnego o stężeniu 500 ppm.

Otrzymany według wynalazku materiał hydrożelowy stanowiący opatrunek na wszelkiego rodzaju rany umieszcza się w plastikowym płaskim opakowaniu szczelnie zamkniętym.

Skład w procentach wagowych mieszaniny polimerów, który był wykorzystywany w przykładach ilustrujących sposób według wynalazku jest następujący: 2-10% PVP, nie więcej niż 5% agaru, nie mniej niż 75% wody destylowanej i 1-3% poliglikolu etylenowego zbliżony do składu z patentu PL151581.

P r z y k ł a d I

Kompleks chitozan-srebro otrzymano dodając do 4 ml 0,1% roztworu AgNO3 0,025 g chitozanu w postaci proszku o średniej masie cząsteczkowej 40000 - 200000, wcześniej degradowanego radiacyjnie dawką 20 kGy. Roztwór mieszano przez 100 min i następnie przefiltrowano, a osad przemyto wodą destylowaną. Tak przygotowany kompleks wprowadzono do 20 ml mieszaniny polimerów i poddano sieciowaniu radiacyjnemu dawką 25 kGy. Zawartość srebra stanowiła 0,01% wagowych masy otrzymanego hydrożelu. Całą procedurę wykonano chroniąc produkt przed działaniem promieniowania UV.

P r z y k ł a d II

Kompleks chitozan-srebro otrzymano dodając do 4 ml 1% roztworu AgNO3 0,25 g chitozanu w postaci proszku o średniej masie cząsteczkowej 40000 - 200000, wcześniej degradowanego radiacyjnie dawką 25 kGy. Dalej postępowano jak w przykładzie I. Zawartość srebra stanowiła 0,1% wagowych masy otrzymanego hydrożelu. Całą procedurę wykonano chroniąc produkt przed działaniem promieniowania UV.

P r z y k ł a d III

Kompleks chitozan-srebro otrzymano dodając do 4 ml 10% roztworu AgNO3 2,5 g chitozanu w postaci proszku o średniej masie cząsteczkowej 40000 - 200000, wcześniej degradowanego radiacyjnie dawką 30 kGy. Dalej postępowano jak w przykładzie I. Zawartość srebra stanowiła 1% wagowych masy otrzymanego hydrożelu. Całą procedurę wykonano chroniąc produkt przed działaniem promieniowania UV.

Działanie antybakteryjne otrzymanych materiałów hydrożelowych zawierających kompleks chitozanu ze srebrem sprawdzono w następujący sposób:

P r z y k ł a d IV

Materiał hydrożelowy otrzymany w przykładzie I poddano badaniom na Escherichia coli poprzez obserwację strefy hamowania wzrostu mikroorganizmów. W sterylnych warunkach wycięto kwadraty żelu o wymiarach 1 cm x 1 cm. Kwadraty umieszczono na płytkach na których posiano E. coli. następnie płytki inkubowano w 37°C. Po 24 godzinach hodowli strefa zahamowania wzrostu mikroorganizmów wynosiła 1 mm.

P r z y k ł a d V

Materiał hydrożelowy otrzymany w przykładzie Il poddano badaniom na Escherichia coli poprzez obserwację strefy hamowania wzrostu mikroorganizmów. Dalej postępowano jak w przykładzie IV. Po 24 godzinach hodowli strefa zahamowania wzrostu mikroorganizmów wynosiła 3-4 mm.

P r z y k ł a d VI

Materiał hydrożelowy otrzymany w przykładzie III poddano badaniom na Escherichia coli poprzez obserwację strefy hamowania wzrostu mikroorganizmów. Dalej postępowano jak w przykładzie IV. Po 24 godzinach hodowli strefa zahamowania wzrostu mikroorganizmów wynosiła 4-5 mm.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób otrzymywania opatrunków hydrożelowych z poliwinylopirolidonu lub jego monomeru, agaru, wody destylowanej, poliglikolu etylenowego lub propylenowego i srebra, z wykorzystaniem promieniowania jonizującego, znamienny tym, że wytwarza się uprzednio kompleks kationowego polisacharydu, chitozanu i srebra przez zmieszanie AgNO3 z chitozanem w postaci proszku o średniej masie cząsteczkowej 40000 - 200000, degradowanego wcześniej radiacyjnie, wiązką o energii 10 MeV, przefiItrowany i przemyty wodą destylowaną kompleks, dodaje się do mieszaniny składającej się w procentach wagowych z: 2-10% poliwinylopirolidonu lub jego monomeru, nie więcej niż 5% aga4

   PL 217 447 B1 ru, nie mniej niż 75% wody destylowanej i 1-3% poliglikolu etylenowego lub propylenowego, a otrzymany żel poddaje się sieciowaniu radiacyjnemu dawką 20-30 kGy, korzystnie 25 kGy.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zawartość srebra w kompleksie kationowego polisacharydu stanowi 1-10% wagowych masy kationowego polisacharydu.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zawartość srebra w otrzymanym hydrożelu stanowi 0,01-1% wagowych masy hydrożelu.